顯微鏡的構造及其使用方法

■中文名稱
顯微鏡
■英文名稱
microscope
■儀器概述
顯微鏡是由一個透鏡或幾個透鏡的組合構成的一種光學儀器。是人類進入原子時代的標志。用于放大微小物體成為人的肉眼所能看到的儀器。顯微鏡分光學顯微鏡和電子顯微鏡。光學顯微鏡是在1590年由荷蘭的楊森父子所首創。現在的光學顯微鏡可把物體放大1500倍，分辨的最小極限達0.2微米。

光學顯微鏡的種類很多，除一般的外，主要有：①暗視野顯微鏡，一種具有暗視野聚光鏡，從而使照明的光束不從中央部分射入，而從四周射向標本的顯微鏡。②熒光顯微鏡，以紫外線為光源，使被照射的物體發出熒光的顯微鏡。電子顯微鏡是在1931年在德國柏林由克諾爾和哈羅斯卡首先裝配完成的。這種顯微鏡用高速電子束代替光束。由于電子流的波長比光波短得多，所以電子顯微鏡的放大倍數可達80萬倍，分辨的最小極限達0.2納米。1963年開始使用的掃描電子顯微鏡更可使人看到物體表面的微小結構。
■主要用途
顯微鏡被用來放大微小物體的像。一般應用于生物、醫藥、微觀粒子等觀測。

【儀器結構】
■光學顯微鏡結構
普通光學顯微鏡的構造主要分為三部分：機械部分、照明部分和光學部分。
◆機械部分
（1）鏡座：是顯微鏡的底座，用以支持整個鏡體。
（2）鏡柱：是鏡座上面直立的部分，用以連接鏡座和鏡臂。
（3）鏡臂：一端連于鏡柱，一端連于鏡筒，是取放顯微鏡時手握部位。
（4）鏡筒：連在鏡臂的前上方，鏡筒上端裝有目鏡，下端裝有物鏡轉換器。
（5）物鏡轉換器(旋轉器)：接于棱鏡殼的下方，可自由轉動，盤上有3－4個圓孔，是安裝物鏡部位，轉動轉換器，可以調換不同倍數的物鏡，當聽到碰叩聲時，方可進行觀察，此時物鏡光軸恰好對準通光孔中心，光路接通。
（6）鏡臺(載物臺)：在鏡筒下方，形狀有方、圓兩種，用以放置玻片標本，中央有一通光孔，我們所用的顯微鏡其鏡臺上裝有玻片標本推進器(推片器)，推進器左側有彈簧夾，用以夾持玻片標本，鏡臺下有推進器調節輪，可使玻片標本作左右、前后方向的移動。
（7）調節器：是裝在鏡柱上的大小兩種螺旋，調節時使鏡臺作上下方向的移動。
①粗調節器(粗螺旋)：大螺旋稱粗調節器，移動時可使鏡臺作快速和較大幅度的升降，所以能迅速調節物鏡和標本之間的距離使物象呈現于視野中，通常在使用低倍鏡時，先用粗調節器迅速找到物象。
②細調節器(細螺旋)：小螺旋稱細調節器，移動時可使鏡臺緩慢地升降，多在運用高倍鏡時使用，從而得到更清晰的物象，并借以觀察標本的不同層次和不同深度的結構。
◆照明部分
裝在鏡臺下方，包括反光鏡,集光器。
（1）反光鏡：裝在鏡座上面，可向任意方向轉動，它有平、凹兩面，其作用是將光源光線反射到聚光器上，再經通光孔照明標本，凹面鏡聚光作用強，適于光線較弱的時候使用，平面鏡聚光作用弱，適于光線較強時使用。
（2）集光器(聚光器)位于鏡臺下方的集光器架上，由聚光鏡和光圈組成，其作用是把光線集中到所要觀察的標本上。
①聚光鏡：由一片或數片透鏡組成，起匯聚光線的作用，加強對標本的照明，并使光線射入物鏡內，鏡柱旁有一調節螺旋，轉動它可升降聚光器，以調節視野中光亮度的強弱。
②光圈(虹彩光圈)：在聚光鏡下方，由十幾張金屬薄片組成，其外側伸出一柄，推動它可調節其開孔的大小，以調節光量。
◆光學部分
（1）目鏡：裝在鏡筒的上端，通常備有2－3個，上面刻有5×、10×或15×符號以表示其放大倍數，一般裝的是10×的目鏡。
（2）物鏡：裝在鏡筒下端的旋轉器上，一般有3－4個物鏡，其中最短的刻有“10×”符號的為低倍鏡，較長的刻有“40×”符號的為高倍鏡，最長的刻有“100×”符號的為油鏡，此外，在高倍鏡和油鏡上還常加有一圈不同顏色的線，以示區別。
顯微鏡的放大倍數是物鏡的放大倍數與目鏡的放大倍數的乘積，如物鏡為10×，目鏡為10×，其放大倍數就為10×10=100。

■電子顯微鏡結構
電子顯微鏡由鏡筒、真空系統和電源柜三部分組成。鏡筒主要有電子槍、電子透鏡、樣品架、熒光屏和照相機構等部件，這些部件通常是自上而下地裝配成一個柱體；真空系統由機械真空泵、擴散泵和真空閥門等構成，并通過抽氣管道與鏡筒相聯接；電源柜由高壓發生器、勵磁電流穩流器和各種調節控制單元組成。
◆電子透鏡
電子透鏡是電子顯微鏡鏡筒中最重要的部件，它用一個對稱于鏡筒軸線的空間電場或磁場使電子軌跡向軸線彎曲形成聚焦，其作用與玻璃凸透鏡使光束聚焦的作用相似，所以稱為電子透鏡。現代電子顯微鏡大多采用電磁透鏡，由很穩定的直流勵磁電流通過帶極靴的線圈產生的強磁場使電子聚焦。
◆電子槍
電子槍是由鎢絲熱陰極、柵極和陰極構成的部件。它能發射并形成速度均勻的電子束，所以加速電壓的穩定度要求不低于萬分之一。

【成像原理】
■光學顯微鏡成像原理
當把待觀察物體放在物鏡焦點外側靠近焦點處時，在物鏡后所成的實像恰在目鏡焦點內側靠近焦點處，經目鏡再次放大成一虛像。觀察到的是經兩次放大后的倒立虛像。

■電子顯微鏡成像原理
電子顯微鏡是根據電子光學原理，用電子束和電子透鏡代替光束和光學透鏡，使物質的細微結構在非常高的放大倍數下成像的儀器。
電子顯微鏡的分辨能力以它所能分辨的相鄰兩點的最小間距來表示。20世紀70年代，透射式電子顯微鏡的分辨率約為0.3納米(人眼的分辨本領約為0.1毫米)。現在電子顯微鏡最大放大倍率超過300萬倍，而光學顯微鏡的最大放大倍率約為2000倍，所以通過電子顯微鏡就能直接觀察到某些重金屬的原子和晶體中排列整齊的原子點陣。

【修理維護】
■顯微鏡的維護

1、經常性的維護
（1）防潮如果室內潮濕，光學鏡片就容易生霉、生霧。鏡片一旦生霉，很難除去。顯微鏡內部的鏡片由于不便擦拭，潮濕對其危害性更大。機械零件受潮后，容易生銹。為了防潮，存放顯微鏡時，除了選擇干燥的房間外，存放地點也應離墻、離地、遠離濕源。顯微鏡箱內應放置1～2袋硅膠作干燥劑。并經常對硅膠進行烘烤。在其顏色變粉紅后，應及時烘烤，烘烤后再繼續使用。

（2）防塵光學元件表面落入灰塵，不僅影響光線通過，而且經光學系統放大后，會生成很大的污斑，影響觀察。灰塵、砂粒落入機械部分，還會增加磨損，引起運動受阻，危害同樣很大。因此，必須經常保持顯微鏡的清潔。

（3）防腐蝕 顯微鏡不能和具有腐蝕性的化學試劑放在一起。如硫酸、鹽酸、強堿等。

（4）防熱 防熱的目的主要是為了避免熱脹冷縮引起鏡片的開膠與脫落。

2、光學系統的擦拭
平時對顯微鏡的各光學部分的表面，用干凈的毛筆清掃或用擦鏡紙擦拭干凈即行。在鏡片上有抹不掉的污物、油漬或手指印時，鏡片生霉、生霧以及長期停用后復用時，都需要先進行擦拭再使用。
（1）擦拭范圍 目鏡和聚光鏡允許拆開擦拭。物鏡因結構復雜，裝配時又要專門的儀器來校正才能恢復原有的精度，故嚴禁拆開擦拭。
拆卸目鏡和聚光鏡時，要注意以下幾點：
a、小心謹慎。
b、拆卸時，要標記各元件的相對位置（可在外殼上劃線作標記）、相對順序和鏡片的正反面，以防重裝時弄錯。
c、操作環境應保持清潔、干燥。拆卸目鏡時，只要從兩端旋出上下兩塊透鏡即可。目鏡內的視場光欄不能移動。否則，會使視場界線模糊。聚光鏡旋開后嚴禁進一步分解其上透鏡。因其上透鏡是油浸的，出廠時經過良好的密封，再分解會破壞它的密封性能而損壞。

2．擦拭方法先用干凈的毛筆或吹風球除去鏡片表面的灰塵。然后用干凈的絨布從鏡片中心開始向邊緣作螺旋形單向運動。擦完一次把絨布換一個地方再擦，直至擦凈為止。如果鏡片上有油漬、污物或指印等擦不掉時，可用柳枝條裹上脫脂棉，蘸少量酒精和乙醚混合液（酒精80％，乙醚20％）擦拭。如果有較重的霉點或霉斑無法除去時，可用棉簽蘸水潤濕后粘上碳酸鈣粉（含量為99％以上）進行擦拭。擦拭后，應將粉末清除干凈。鏡片是否擦凈，可用鏡片上的反射光線進行觀察檢查。要注意的是，擦拭前一定要將灰塵除凈。否則，灰塵中的砂粒會將鏡面劃起溝紋。不準用毛巾、手帕、衣服等去擦拭鏡片。酒精乙醚混合液不可用的太多，以免液體進入鏡片的粘接部使鏡片脫膠。鏡片表面有一層紫藍色的透光膜，不要誤作污物將其擦去。

3、機械部分的擦拭
表面涂漆部分，可用布擦拭。但不能使用酒精、乙醚等有機溶劑擦，以免脫漆。沒有涂漆的部分若有銹，可用布蘸汽油擦去。擦凈后重新上好防護油脂即可。

■機械裝置故障的排除
1、粗調部分故障的排除
粗調的主要故障是自動下滑或升降時松緊不一。所謂自動下滑是指鏡筒、鏡臂或載物臺靜止在某一位置時，不經調節，在它本身重量的作用下，自動地慢慢落下來的現象。其原因是鏡筒、鏡臂、載物臺本身的重力大于靜摩擦力引起的。解決的辦法是增大靜摩擦力，使之大于鏡筒或鏡臂本身的重力。

對于斜筒及大部分雙目顯微鏡的粗調機構來說，當鏡臂自動下滑時，可用兩手分別握往粗調手輪內側的止滑輪，雙手均按順時針方向用力擰緊，即可制止下滑。如不湊效，則應找專業人員進行修理。

鏡筒自動下滑，往往給人以錯覺，誤認為是齒輪與齒條配合的太松引起的。于是就在齒條下加墊片。這樣，鏡筒的下滑雖然能暫時止住，但卻使齒輪和齒條處于不正常的咬合狀態。運動的結果，使得齒輪和齒條都變形。尤其是墊得不平時，齒條的變形更厲害，結果是一部分咬得緊，一部分咬得松。因此，這種方法不宜采用。

此外，由于粗調機構長久失修，潤滑油干枯，升降時會產生不舒服的感覺，甚至可以聽到機件的摩擦聲。這時，可將機械裝置拆下清洗，上油脂后重新裝配。

2、微調部分故障的排除
微調部分最常見的故障是卡死與失效。微調部分安裝在儀器內部，其機械零件細小、緊湊，是顯微鏡中最精細復雜的部分。微調部分的故障應由專業技術人員進行修理。沒有足夠的把握，不要隨便亂拆。

3、物鏡轉換器故障的排除
物鏡轉換器的主要故障是定位裝置失靈。一般是定位彈簧片損壞（變形、斷裂、失去彈性、彈簧片的固定螺釘松動等）所致。更換新彈簧片時，暫不要把固定螺釘旋緊，應按本節“三（二）2”先作光軸校正。等合軸以后，再旋緊螺絲。若是內定位式的轉換器，則應旋下轉動盤中央的大頭螺釘，取下轉動盤，才能更換定位彈簧片，光軸校正的方法與前面相同。

4、聚光器升降機構故障的排除
這部分的主要故障也是自動下滑。排除方法如下：
（1）直筒顯微鏡聚光器的升降機構如圖10-3-2所示：1. 5.賽璐珞墊圈 2.大頭螺釘 3.偏心式齒桿套 4.齒桿 6.升降手輪 7.雙眼螺母
調整時,一只手用雙眼螺母扳手插入手輪端面上的雙眼螺母內，另一只手用螺絲刀插入另一端的大頭螺釘槽口內，用力旋緊即可制止下滑。
（2）斜筒顯微鏡聚光器的升降機構如圖10-3-3所示：
調整時，首先用螺絲刀把雙眼螺母中間的駐螺2退出1～2圈，軸承墊圈3是與駐螺2壓緊配合的，因此，也會跟著它一起退出，并脫離齒桿10的端面。然后，用雙眼螺母扳手把雙眼螺母1向調節座5旋進。同時，用另一只手轉動手輪，進行試驗，直到升降機構松緊合適，又能停留在任意位置上時，才停止雙眼螺母的旋進。最后，再把駐螺旋入，使軸承墊圈接觸齒桿10就行了。

這樣調整之所以能夠排除故障，是因為調節座5的內孔是錐形的。錐形軸套4在軸向有槽口，如圖10-3-4所示。當雙眼螺母1向里旋進時，將錐形套向里頂，使錐形套在前進時，槽口變小，內孔收縮，將齒桿10夾得更緊，加大了齒輪轉動的摩擦阻力，從而制止自動下降。

【使用方法】
■低倍鏡的使用方法

（1）取鏡和放置：顯微鏡平時存放在柜或箱中，用時從柜中取出，右手緊握鏡臂，左一手托住鏡座,將顯微鏡放在自己左肩前方的實驗臺上，鏡座后端距桌邊1－2寸為宜，便于坐著操作。

（2）對光：用拇指和中指移動旋轉器(切忌手持物鏡移動)，使低倍鏡對準鏡臺的通光孔(當轉動聽到碰叩聲時，說明物鏡光軸已對準鏡筒中心)。打開光圈，上升集光器，并將反光鏡轉向光源，以左眼在目鏡上觀察(右眼睜開),同時調節反光鏡方向，直到視野內的光線均勻明亮為止。

（3）放置玻片標本：取一玻片標本放在鏡臺上，一定使有蓋玻片的一面朝上，切不可放反，用推片器彈簧夾夾住，然后旋轉推片器螺旋，將所要觀察的部位調到通光孔的正中。

（4）調節焦距：以左手按逆時針方向轉動粗調節器，使鏡臺緩慢地上升至物鏡距標本片約5毫米處，應注意在上升鏡臺時，切勿在目鏡上觀察。一定要從右側看著鏡臺上升，以免上升過多，造成鏡頭或標本片的損壞。然后，兩眼同時睜開，用左眼在目鏡上觀察，左手順時針方向緩慢轉動粗調節器，使鏡臺緩慢下降，直到視野中出現清晰的物象為止。

如果物象不在視野中心，可調節推片器將其調到中心(注意移動玻片的方向與視野物象移動的方向是相反的)。如果視野內的亮度不合適，可通過升降集光器的位置或開閉光圈的大小來調節，如果在調節焦距時，鏡臺下降已超過工作距離(>5.40mm)而未見到物象，說明此次操作失敗，則應重新操作，切不可心急而盲目地上升鏡臺。

■高倍鏡的使用方法

（1）選好目標：一定要先在低倍鏡下把需進一步觀察的部位調到中心，同時把物象調節到最清晰的程度，才能進行高倍鏡的觀察。

（2）轉動轉換器，調換上高倍鏡頭，轉換高倍鏡時轉動速度要慢，并從側面進行觀察(防止高倍鏡頭碰撞玻片)，如高倍鏡頭碰到玻片，說明低倍鏡的焦距沒有調好，應重新操作。

（3）調節焦距：轉換好高倍鏡后，用左眼在目鏡上觀察，此時一般能見到一個不太清楚的物象，可將細調節器的螺旋逆時針移動約0.5－1圈，即可獲得清晰的物象(切勿用粗調節器!)

如果視野的亮度不合適，可用集光器和光圈加以調節，如果需要更換玻片標本時，必須順時針(切勿轉錯方向)轉動粗調節器使鏡臺下降，方可取下玻片標本。

【注意事項】
■持鏡時必須是右手握臂、左手托座的姿勢，不可單手提取，以免零件脫落或碰撞到其它地方。

■輕拿輕放，不可把顯微鏡放置在實驗臺的邊緣，以免碰翻落地。

■保持顯微鏡的清潔，光學和照明部分只能用擦鏡紙擦拭，切忌口吹手抹或用布擦，機械部分用布擦拭。

■水滴、酒精或其它藥品切勿接觸鏡頭和鏡臺，如果沾污應立即擦凈。

■放置玻片標本時要對準通光孔中央，且不能反放玻片，防止壓壞玻片或碰壞物鏡。

■要養成兩眼同時睜開的習慣，以左眼觀察視野，右眼用以繪圖。

■不要隨意取下目鏡，以防止塵土落入物鏡，也不要任意拆卸各種零件，以防損壞。

■使用完畢后，必須復原才能放回鏡箱內，其步驟是：取下標本片，轉動旋轉器使鏡頭離開通光孔，下降鏡臺，平放反光鏡，下降集光器(但不要接觸反光鏡)、關閉光圈，推片器回位，蓋上綢布和外罩，放回實驗臺柜內。最后填寫使用登記表。(注：反光鏡通常應垂直放，但有時因集光器沒提至應有高度，鏡臺下降時會碰壞光圈，所以這里改為平放)

【儀器分類】

顯微鏡分光學顯微鏡和電子顯微鏡。
■光學顯微鏡
它是在1590年由荷蘭的楊森父子所首創。現在的光學顯微鏡可把物體放大1500倍，分辨的最小極限達0.2微米。光學顯微鏡的種類很多，除一般的外，主要有暗視野顯微鏡一種具有暗視野聚光鏡，從而使照明的光束不從中央部分射入，而從四周射向標本的顯微鏡.熒光顯微鏡以紫外線為光源，使被照射的物體發出熒光的顯微鏡。

■電子顯微鏡
它是在1931年在德國柏林由克諾爾和哈羅斯卡首先裝配完成的。這種顯微鏡用高速電子束代替光束。由于電子流的波長比光波短得多，所以電子顯微鏡的放大倍數可達80萬倍，分辨的最小極限達0.2納米。1963年開始使用的掃描電子顯微鏡更可使人看到物體表面的微小結構。

【儀器的歷史】
早在公元前一世紀，人們就已發現通過球形透明物體去觀察微小物體時，可以使其放大成像。后來逐漸對球形玻璃表面能使物體放大成像的規律有了認識。

1590年，荷蘭和意大利的眼鏡制造者已經造出類似顯微鏡的放大儀器。
1611年
Kepler(克卜勒)：提議復合式顯微鏡的制作方式。
1655年
Hooke(虎克)：「細胞」名詞的由來便由虎克利用復合式顯微鏡觀察軟木塞上某區域中的微小氣孔而得來的。
1674年
Leeuwenhoek(李文赫克)：發現原生動物學的報導問世，并于九年后成為首位發現「細菌」存在的人。
1833年
Brown(布朗)：在顯微鏡下觀察紫羅蘭，隨后發表他對細胞核的詳細論述。
1838年
Schlieden and Schwann(雪萊敦及史汪)：皆提倡細胞學原理，其主旨即為「有核細胞是所有動植物的組織及功能之基本元素」。
1857年
Kolliker(寇利克)：發現肌肉細胞中之粒線體。
1876年
Abbe(阿比)：剖析影像在顯微鏡中成像時所產生的繞射作用，試圖設計出最理想的顯微鏡。
1879年
Flrmming(佛萊明)：發現了當動物細胞在進行有絲分裂時，其染色體的活動是清晰可見的。
1881年
Retziue(芮祖)：動物組織報告問世，此項發表在當世尚無人能凌駕逾越。然而在20年后，卻有以Cajal(卡嘉爾)為首的一群組織學家發展出顯微鏡染色觀察法，此舉為日后的顯微解剖學立下了基礎。
1882年
Koch(寇克)：利用苯安染料將微生物組織進行染色，由此他發現了霍亂及結核桿菌。往后20年間，其它的細菌學家，像是Klebs and Pasteur(克萊柏和帕斯特)則是藉由顯微鏡下檢視染色藥品而證實許多疾病的病因。
1886年
Zeiss(蔡氏)：打破一般可見光理論上的極限，他的發明--阿比式及其它一系列的鏡頭為顯微學者另辟一新的解像天地。
1898年
Golgi(高爾基)：首位發現細菌中高爾基體的顯微學家。他將細胞用硝酸銀染色而成就了人類細胞研究上的一大步。
1924年
Lacassagne(蘭卡辛)：與其實驗工作伙伴共同發展出放射線照相法，這項發明便是利用放射性釙元素來探查生物標本。
1930年
Lebedeff(萊比戴衛)：設計并搭配第一架干涉顯微鏡。另外由Zernicke(卓尼柯)在1932年發明出相位差顯微鏡，兩人將傳統光學顯微鏡延伸發展出來的相位差觀察使生物學家得以觀察染色活細胞上的種種細節。
1941年
Coons(昆氏)：將抗體加上螢光染劑用以偵測細胞抗原。
1952年
Nomarski(諾馬斯基)：發明干涉相位差光學系統。此項發明不僅享有ZL權并以發明者本人命名之。
1981年
Allen and Inoue(艾倫及艾紐)：將光學顯微原理上的影像增強對比，發展趨于完美境界。
1988年
Confocal(共軛焦)掃瞄顯微鏡在市場上被廣為使用。

【幾種特殊顯微鏡簡介】
■暗視野顯微鏡
暗視野顯微鏡由于不將透明光射入直接觀察系統，無物體時，視野暗黑，不可能觀察到任何物體，當有物體時，以物體衍射回的光與散射光等在暗的背景中明亮可見。在暗視野觀察物體，照明光大部分被折回，由于物體(標本)所在的位置結構，厚度不同，光的散射性，折光等都有很大的變化。

■相位差顯微鏡
相位差顯微鏡的結構：
相位差顯微鏡，是應用相位差法的顯微鏡。因此，比通常的顯微鏡要增加下列附件：
(1) 裝有相位板(相位環形板)的物鏡，相位差物鏡。
(2) 附有相位環(環形縫板)的聚光鏡，相位差聚光鏡。
(3) 單色濾光鏡-(綠)。
各種元件的性能說明
(1) 相位板使直接光的相位移動 90°，并且吸收減弱光的強度，在物鏡后焦平面的適當位置裝置相位板，相位板必須確保亮度，為使衍射光的影響少一些，相位板做成環形狀。
(2) 相位環(環狀光圈)是根據每種物鏡的倍率，而有大小不同，可用轉盤器更換。
(3) 單色濾光鏡系用中心波長546nm(毫微米)的綠色濾光鏡。通常是用單色濾光鏡入觀察。相位板用特定的波長，移動90°看直接光的相位。當需要特定波長時，必須選擇適當的濾光鏡，濾光鏡插入后對比度就提高。此外，相位環形縫的中心，必須調整到正確方位后方能操作，對中望遠鏡就是起這個作用部件。

■視頻顯微鏡
將傳統的顯微鏡與攝象系統，顯示器或者電腦相結合，達到對被測物體的放大觀察的目的。

最早的雛形應該是相機型顯微鏡，將顯微鏡下得到的圖像通過小孔成象的原理，投影到感光照片上，從而得到圖片。或者直接將照相機與顯微鏡對接，拍攝圖片。隨著CCD攝象機的興起，顯微鏡可以通過其將實時圖像轉移到電視機或者監視器上，直接觀察，同時也可以通過相機拍攝。80年代中期，隨著數碼產業以及電腦業的發展，顯微鏡的功能也通過它們得到提升，使其向著更簡便更容易操作的方面發展。到了90年代末，半導體行業的發展，晶圓要求顯微鏡可以帶來更加配合的功能，硬件與軟件的結合，智能化，人性化，使顯微鏡在工業上有了更大的發展。

■熒光顯微鏡
在螢光顯微鏡上，必須在標本的照明光中，選擇出特定波長的激發光，以產生螢光，然后必須在激發光和螢光混合的光線中，單把螢光分離出來以供觀察。因此，在選擇特定波長中，濾光鏡系統，成為極其重要的角色。
螢光顯微鏡原理：
(A) 光源：光源幅射出各種波長的光(以紫外至紅外)。
(B) 激勵濾光源：透過能使標本產生螢光的特定波長的光，同時阻擋對激發螢光無用的光。
(C) 螢光標本：一般用螢光色素染色。
(D) 阻擋濾光鏡：阻擋掉沒有被標本吸收的激發光有選擇地透射螢光，在螢光中也有部分波長被選擇透過。

■偏光顯微鏡
偏光顯微鏡是用于研究所謂透明與不透明各向異性材料的一種顯微鏡。凡具有雙折射的物質，在偏光顯微鏡下就能分辨的清楚，當然這些物質也可用染色法來進行觀察，但有些則不可能，而必須利用偏光顯微鏡。
（1）偏光顯微鏡的特點
將普通光改變為偏振光進行鏡檢的方法，以鑒別某一物質是單折射（各向同行）或雙折射性（各向異性）。雙折射性是晶體的基本特性。因此，偏光顯微鏡被廣泛地應用在礦物、化學等領域，在生物學和植物學也有應用。
（2）偏光顯微鏡的基本原理
偏光顯微鏡的原理比較復雜，在此不作過多介紹,偏光顯微鏡必須具備以下附件：起偏鏡，檢偏鏡，補償器或相位片，專用無應力物鏡，旋轉載物臺。

■超聲波顯微鏡
超聲波掃描顯微鏡的特點在于能夠精確的反映出聲波和微小樣品的彈性介質之間的相互作用，并對從樣品內部反饋回來的信號進行分析！圖像上（C-Scan）的每一個象素對應著從樣品內某一特定深度的一個二維空間坐標點上的信號反饋，具有良好聚焦功能的Z.A傳感器同時能夠發射和接收聲波信號。一副完整的圖像就是這樣逐點逐行對樣品掃描而成的。反射回來的超聲波被附加了一個正的或負的振幅，這樣就可以用信號傳輸的時間反映樣品的深度。用戶屏幕上的數字波形展示出接收到的反饋信息（A-Scan）。設置相應的門電路，用這種定量的時間差測量（反饋時間顯示），就可以選擇您所要觀察的樣品深度。

■解剖顯微鏡
解剖顯微鏡，又被稱為實體顯微鏡或立體顯微鏡，是為了不同的工作需求所設計的顯微鏡。利用解剖顯微鏡觀察時，進入兩眼的光各來自一個獨立的路徑，這兩個路徑只夾一個小小的角度，因此在觀察時，樣品可以呈現立體的樣貌。解剖顯微鏡的光路設計有兩種： The Greenough Concept和The Telescope Concept。解剖顯微鏡常常用在一些固體樣本的表面觀察，或是解剖、鐘表制作和小電路板檢查等工作上。

■醫學和生物學常使用的光學顯微鏡
有下列12種：
暗視野顯微鏡 在普通光學顯微鏡臺下配一個暗視野聚光器（圖4）,來自下面光源的光線被拋物面聚光器反射，形成了橫過顯微鏡視野而不進入物鏡的強烈光束。因此視野是暗的，視野中直徑大于 0.3m的微粒將光線散射，其大小和形態可清楚看到。甚至可看到普通明視野顯微鏡中看不見的幾個毫微米的微粒。因此在某些細菌、細胞等活體檢查中常常使用。

■場發射掃描電子顯微鏡
主要用途： 該儀器具有超高分辨率，能做各種固態樣品表面形貌的二次電子象、反射電子象觀察及圖像處理。 具有高性能x射線能譜儀，能同時進行樣品表層的微區點線面元素的定性、半定量及定量分析，具有形貌、化學組分綜合分析能力。
儀器類別： 03040702 /儀器儀表 /光學儀器 /電子光學及離子光學儀器
指標信息： 二次電子象分辨率：1.5nm 加速電壓：0～30kV 放大倍數：10-50萬倍連續可調工作距離：5～35mm連續可調傾斜：-5°～45° x射線能譜儀： 分辨率：133eV 分析范圍：B-U
附件信息： 鍍金鍍炭儀 ISIS圖像處理系統背散射探頭
場發射掃描電鏡，由于分辨率高，為納米材料的研究提供了可靠的實驗手段。另外，對半導體材料和絕緣體，都能得到滿意的圖像，對超導薄膜，磁性材料，分子束外延生長的薄膜材料，半導體材料進行了形貌觀察，并對多種材料進行了微區成份分析，均能得到滿意的結果